Datenbank-Systeme für Büro, Technik und Wissenschaft: GI-Fachtagung, Karlsruhe, 20.–22. März 1985 Proceedings

528 Pages·1985·28.79 MB·German

by  Peter C. Lockemann

Informatik-Fachberichte
Herausgegeben von W. Brauer
im Auftrag der Gesellschaft für Informatik (GI)
94
Datenbank-Systeme tür Büro,
Technik und Wissenschaft
GI-Fachtagung, Karlsruhe, 20.-22. März 1985
Proceedings
Herausgegeben von A. Blaser und P. Pistor
Springer-Verlag
Berlin Heidelberg New York Tokyo
Herausgeber
A. Blaser
P. Pistor
IBM Wissenschaftliches Zentrum Heidelberg
Tiergartenstr. 15, 6900 Heidelberg
CR Subject Classifications (1982) : D.2.6, H.2, H.3, H.4, H.4.1, 1.2.1, 1.3.5,
1.4.m, I. 7.3, J.6
ISBN-13:978-3-540-15196-8 e-ISBN-13:978-3-642-70284-6
DOI: 10.1007/978-3-642-70284-6
This work is subject 10 copyright. All rights are reserved, whether Ihe whole or part of the material
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© by Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1985
2145/3140-543210
Vorwort
Derzeit verfügbare "universelle" Datenbanksysteme sind historisch für betriebswirt
schaftliche Anwendungen entst&lden. In Anwendungsgebieten wie der Unterstützung von
Bürotätigkeiten oder der rechnergestützten Konstruktion und Fertigung (CAD/CAM - CIM)
stoßen sie daher vielfach Rn die Grenzen ihrer Fähigkeiten. Diese Tatsache spiegelt
sich wider in dem angelsächsis,;hen Schlagwort "non-standard date base applications",
was sich vielleicht mit "nicht-konventionelle Datenbank-Anwendungen" wiedergeben
läßt. Für derartige Anwendungen werden immer häufiger neuartige DB-Systeme gefordert.
Die Datenbank-Forschung griff diese Problematik schon vor einigen Jahren verstärkt
auf. Das läßt sich belegen durch das Fachgespräch Datenbanken der GI -Jahrestagung
1983, aber auch durch so renommierte internationale Konferenzen wie SIGMOD '84 oder
VLDB84 , bei denen sich etwa 50 % der Beiträge mit Datenbank-Problemen beschäftigten,
die sich durch Anwendungen in Büro, Technik und Wissenschaft stellen.
Unter diesen Umständen hielt es der Fachausschuß 2.5 "Rechnergestützte Informations
systeme" der Gesellschaft für Informatik für angebracht, eine Fachtagung eigens über
Datenbanksysteme für die Unterstützung von Bürotätigkeiten und für technisch-wissen
schaftliche Anwendungen auszurichten. Die erfreulich große Resonanz, die der Aufruf
zu Tagungsbeiträgen fand, hat diese Einschätzung bestätigt. Es ist den Veranstaltern
ein Bedürfnis, an dieser Stelle den vielen Autoren zu danken, die durch ihre einge~
reichten Beiträge die Bedeutung der Thematik unterstrichen haben, und zwar
ausdrücklich auch denen, deren Beiträge nicht im Tagungsprogramm erscheinen. In den
meisten Fällen ist der Grund dafür nicht die mangelnde Qualität, sondern der Zwang
zur zeitlichen und thematischen Konzentration, der die Organisatoren vor die Qual der
Wahl stellte.
Neben den eingereichten Beiträgen konnten für die Tagung 5 namhafte Vertreter der
Datenbankforschung aus Deutschland und den USA gewonnen werden, eingeladene Vorträge
zu halten. Sie behandeln DB-Systeme in Ingenieuranwendungen und Expertensystemen,
sowie Hardware- und Software-Architektur-Fragen und bilden damit den Rahmen für die
Fachvorträge, die wir zusammengefaßt haben in die Themenkreise "DB-Konzepte für In
genieuranwendungen", "Datenbankunterstützung für Büro- und Expertensysteme", "Trans
aktionsverwaltung", "Architektur- und Implementierungskonzepte für neue DB-Systeme",
und "Anwenderberichte".
Man könnte versucht sein, das Schlagwort "non-standard DB-applications" auch mit
"neuartige Datenbankanwendungen" zu übersetzen. Dem steht aber die Tatsache entgegen,
daß diese Anwendungen, die zwar für Datenbanksysteme neuartig sind, als sogen&lnte
"Insellösungen" teilweise auf eine lange Tradition zurückblicken können. Das
Programm-Komitee hat deshalb große Anstrengungen unternommen, Vorträge zu gewinnen,
in denen Praktiker über ihre Erfahrungen bei der Realisierung nicht-konventioneller
Datenbank-Anwendungen berichten. Es liegt in der Natur der Sache, daß dies vielfach
nur in Form von Kurzbeiträgen geschehen konnte. Entgegen den ursprünglichen Absichten
IV
hielt es der Programm-Ausschuß für angebracht, diese Beiträge (wie auch die übrigen
Kurzbeiträge) im Rahmen des Tagungsbandes verfügbar zu machen. Der Springer-Verlag
und der Herausgeber der Informatik-Fachberichte standen diesem Experiment sehr auf
geschlossen gegenüber. Für ihr Entgegenkommen und ihre Unterstützung sei ihnen an
dieser Stelle gedankt.
Dank gebührt auch allen Personen und Institutionen, die zum Zustandekommen der Fach
tagung beigetragen haben, insbesondere der Gesellschaft für Informatik, ihrer
Geschäftsstelle, ihrem Fachausschuß 2.5 sowie den Mitgliedern des Organisations- und
des Programmausschusses und den Gutachtern. Sie haben den Verantwortlichen die Zu
sammenarbeit zur Freude gemacht. Insbesondere die Sorgfalt und das Engagement des
Organisationskomitees unter der Leitung von Prof. Dr. W. Stucky sollte hier hervor
gehoben werden.
Auch den Firmen sei für die Unterstützung gedankt, die sie der Tagung zukommen ließen.
Sie beschränkte sich nicht nur auf Spenden. Genauso wertvoll war, daß sie ihre In
frastruktur zur Vorbereitung der Tagung zur Verfügung gestellt haben, und daß sie
Mitarbeiter zu Beiträgen oder zur Mitarbeit in den Vorbereitungsgremien ermutigt ha
ben.
Dank gebührt noch einmal den Autoren. Ihr Einsatz entscheidet letztlich, ob diese
Fachtagung bei den Teilnehmern den bleibenden Eindruck hinterlassen wird, den die
Veranstalter sich erhoffen und wünschen.
Heidelberg, im Januar 1985.
A. Blaser P. Pistor
Tagungsleitung
P. C. Lockemann
W. Stucky
(Universität Karlsruhe)
Programmkomitee
A. Blaser, IBM Heidelberg (Vorsitz)
H. Biller, Siemens München
K. Dittrich, Universität Karlsruhe
T. Härder, Universität Kaiserslautern
F.-L. Krause, FhG Berlin
G. Lausen, Universität Karlsruhe
H. Maurer, Technische Universität Graz
P. Pistor, IBM Heidelberg
P. Raulefs, Universität Kaiserslautern
H.-J. Schek, Technische Hochschule Darmstadt
G. Schlageter, FernUniversität Hagen
H. Schwärtzel, Siemens München
P. Stucki, IBM Rüschlikon
H. Wedekind, Universität Erlangen
P. Wißkirchen, GMD Birlinghoven
C.A. Zehnder, ETH Zürich
Organisationskomitee
W. Stucky (Vorsitz)
W. Gotthard
A. Kotz
G. Lausen
H. -G. Stork
(Universität Karlsruhe)
Folgende Firmen haben die Tagung finanziell in großzügiger Weise unterstützt:
ACTIS GmbH, Stuttgart
Data-Service, Landau
IBM Deutschland GmbH, Stuttgart
ISB GmbH, Karlsruhe
Nixdorf AG, Paderborn
PCS GmbH, München
Siemens AG, München
Inhaltsverzeichnis
Datenbanksysteme für Ingenieur-Anwendungen
P.G. Lockemann, M. Adams, M. Bever, K.R. Dittrich, B. Ferkinghoff, W. Gotthard,
A.M. Kotz, R.-P. Liedtke, B. Lüke, J.A. Mülle:
"Anforderungen technischer Anwendungen an Datenbanksysteme"
(eingeladener Beitrag).......................................................... 1
S.Y.W. Su:
"Modeling Integrated Manufacturing Data Using SAM*"
(eingeladener Beitrag)............. . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
A. Meier:
"Applying Relationa1 Database Techniques to Solid Modeling". . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
P. Blume, W.E. Fischer, H. Gappisch:
"Database Management System for GAD Work Stations" (Kurzbeitrag)................ 68
K.R. Dittrich, A.M. Kotz, J.A. Hülle:
"DAMASGUS - ein Datenhaltungssystem für den VLSI-Entwurf (Kurzbeitrag).......... 70
K.R. Dittrich, A.M. Kotz, J.A. Hülle:
"Basismechanismen für komplexe Konsistenzprobleme in Entwurfsdatenbanken"....... 73
H.R. Leßenich, U. Munford. W. Wenderoth:
"Erfahrungen und Konzepte beim Einsatz eines GODASYL-Datenbanksystems
in der Datenhaltung einer CAD-Elektronik-Anwendung" (Kurzbeitrag)............... 91
R. Blumenthai, K. Landwehr:
"Einsatz des offenen Echtzeit-Datenbanksystems BAPAS-DB in einer industriellen
Anwendung mit hohen Datenraten" (Kurzbeitrag)................................... 96
B. Ferkinghoff, R.-P. Liedtke, P.G. Lockemann:
"Konzepte für die funktionale Schnittstelle eines Datenbankrechners
für die Prozeßdatenverarbeitung"................................................ 101
M. Glinz, H. Huser, J. Ludewig:
"SEED - A Database System for Software Engineering Environments" (Kurzbeitrag) .. 121
B. Lüke, M. Bever:
"Ein prozedurorientiertes Datenmodell für GAD-Anwendungen und seine
Realisierung mittels konventioneller Datenbanksoftware und Ada" ................. 127
VIII
Datenbankunterstützung für Büro- und Expertensysteme
Y. Vassiliou:
"Integrating Datab~se Management and Expert Systems"
(eingeladener Beitrag).......................................................... 147
H.-J. Appelrath, H. Bense:
"Zwei Schritte zur Verbesserung von PROLOG-Programmiersystemen:
DB-Unterstützung und Meta-Interpreter"......................... . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
K. Kratzer, U. Schreier:
"Behandlung von Ausnahmesituationen mit einer Metadatenbank" .................... 177
W. Lamersdorf:
"Modellierung komplexer Objektstrukturen in Bürosystemen" (Kurzbeitrag) ......... 199
F. Antonacci, P. Dell'Orco, M.R. Logozzo, M.T. Pazienza:
"A Form-Based Office Information System" (Kurzbeitrag) .......................... 204
R. Zieschang:
"Das Bürodatenbanksystem als Basis für die Integration von Text, Daten und
Graphik in einem Bürokommunikationssystem" (Kurzbeitrag) ........................ 210
H.-J. Appelrath:
"ODIR: Optical Disc Information Retrieval" (Kurzbeitrag) ........................ 213
L. Wiese:
"GOLEM-XT: Ein Information Retrieval System, aufbauend auf einem
Datenbanksystem". . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 217
G. Kappel, A M. Tjoa, R.R. Wagner:
"Form Flow Systems Based on NF2-Relations"...................................... 234
Architektur- und Implementierungskonzepte für neue DB-Systeme
T. Härder, A. Reuter:
"Architektur von Datenbanksystemen für Non-Standard-Anwendungen"
(eingeladener Beitrag).......................................................... 253
H. Schweppe:
"HardwareunterstützuIi.g für Datenbanken in Büro, Technik und Wissenschaft"
(eingeladener Beitrag)................. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . .. .. 287
IX
P. Klahold, G. Schlageter, R. Unland, W. Wilkes:
"Ein Transaktionskonzept zur Unterstützung komplexer Anwendungen in
integrierten Systemen"....................... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 309
B. Walter:
"Multi-Level Synchronization and Nested Transactions in Advanced
Information Systems"....... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 336
R. Lorie, D. McNabb, W. Plouffe, K. Dittrich:
"A Database System for Engineering Design" (Kurzbeitrag) ........................ 356
V. Lum, P. Dadam, R. Erbe, J. Günauer,
P. Pistor, G. Walch, H. Werner, J. Woodfill:
"Design of an Integrated DBMS to Support Advanced Applications" ................. 362
B. Mitschang:
"Charakteristiken des Komplex-Objekt-Begriffs und Ansätze zu dessen
Realisierung". . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 382
S. Just:
"Repräsentation und Verwaltung verschiedenartiger konzeptueller Schemata" ....... 401
U. Deppisch, V. Obermeit, H.-B. Pau1, H.-J. Schek, M. Scholl, G. Weikum:
"Ein Subsystem zur stabilen Speicherung versionenbehafteter, hierarchisch
strukturierter Tupel"........................ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 421
U. Deppisch, J. Günauer, G. Walch:
"Speicherungsstrukturen und Addressierungstechniken für komplexe Objekte
des NF2-Re1ationenmodel1s"........... ........................................... 441
R.P. Brägger, A. Diener, A. Dudler:
"The Presentation of Private and Shared Data in a Federative Database Server" ... 460
H.R. Gnägi, F. Link:
"Erfahrungen mit dem Einsatz großer Hashdateien für raschen Zugriff auf
Punktkoordinaten" (Kurzbeitrag) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 474
Anwenderberichte
H.-J. Appelrath:
"GEO - Konzept eines applikationsneutralen geographischen DB-Systems und
seine Implementierung als INGRES-Frontend" (Kurzbeitrag) ........................ 476
x
W. Benn, B. Radig:
"Erweiterte Anfragen nach Relationengebilden in Form nichtnormalisierter
Relationen" (Kurzbeitrag) ................... 487
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K. Aßmann, Ro Venerna, K.Ho Höhne:
"Erweiterung einer Datenbanksprache zur Erzeugung benutzerfreundlicher
Bedienoberflächen für eine medizinische Bilddatenbank"
(Kurzbeitrag) . 492
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Lo Gründig, M. Neureither:
"Beispiel einer Verwaltung archäologischer Funde mit einem herkömmlichen
Datenbanksystem" (Kurzbeitrag) . o. ..•. 497
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E. Benner:
"15 Jahre Erfahrung mit der Straßendatenbank Baden-Württemberg" (Kurzbeitrag) •.. 503
K. Kühne:
"Verarbeitung geologischer Schichtenverzeichnisse im NLfB Hannover"
(Kurzbeitrag) 507
0 0 0 •• 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 • 0 0 0 •• 0 0 0 0 0 0 •••••• 0 •••••••••••• 0 ••••••••••••• 0 • • • ••
G. Creutz:
"Verteilte Datenhaltung im System 'Deutscher Fernmeldesatellit -
Neue Dienste'" (Kurzbeitrag) •.•. 515
0 0 •••••• 0 •••••••••••••• ". 0 0 •• 0 0 0 •••• 0 0 0 0 0 • 0 •• 0 0 • •
Anforderungen
technischer Anwendungen
an Datenbanksysteme
Feter C. LockemAnn, JlArcus AdAms, lIArtin Bever, JaAUS R. Di.ttri.ch.,
lbrbArII Ferlr.ingh.oll, WUli Gotthllrct, AngelikA M. Kotz,
Roll-Feter li.edtke, Bi.rgit üJJce, JuttA A. Mii.lle
Institut für Informatik 11 der Universität Karlsruhe
Forschungszentrum Informatik an der Universität Karlsruhe
ZUB8l11DM!nflUlBUng:
Eine gängige wenn auch nicht unumstrittene Annahme ist heute, daß sich Datenbank
systeme für technische Anwendungen in wesentlichen Aspekten von denen für
kommerzielle Anwendungen unterscheiden. Ob diese Unterschiede tatsächlich beste
hen, worin sie sich äußern und inwieweit verschiedene technische Anwendungen
ihrerseits in ihren Anforderungen voneinander abweichen, bedarf systematischer Un
tersuchungen anstelle reiner Vermutungen. Der vorliegende Beitrag geht diesen Fra
gen nach und untersucht hierzu vier verschiedene Anwendungsgebiete, drei aus dem
Entwurfsbereich und eines aus der Prozeßautomatisierung, auf ihre Anforderungen
an die Datenhaltung. Es wird gezeigt, daß diese Anforderungen in wichtigen Eigen
schaften von den in kommerziellen Anwendungen üblichen abweichen, daß viele Ähn
lichkeiten in den verschiedenen Entwurfsanwendungen bestehen, daß aber auch eine
einheitliche, alle technischen Anwendungen umfassende Datenbanklösung nicht ex
istiert.
Abstract
It is often claimed that database management systems (DBMS) for technical applica
tions differ in important aspects from those of commercial applications. Whether the
se differences do indeed exist, how they manifest themselves, and to which extent the
requirements vary between different technical applications should be a matter of
systematic scrutiny rather than educated speculation. The paper examines these
questions by analyzing four different application areas, three of them taken from
design automation and the fourth from process automation. It will be demonstrated
that their requirements differ from those of commercial applications in several signi
ticant respects, thallhe design applications are in many ways similar, bullhal there
is nonetheless no single DBMS solution for all technical applications taken together.